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Réseau
::alert{type="info"} 🎯 Objectifs :
- Comprendre les bases du matériel réseau ::
Un réseau informatique est indissociable du matériel nécessaire à le mettre en place. Le matériel va conditionner les dimension du réseau, les vitesses de communication et les performances du réseau. Dans cet article, nous nous limiterons au réseau les plus simples, composant généralement ceux que l'on peut retrouver chez soi.
Le routeur
Le routeur est le point central de votre réseau. C'est lui qui dirige les paquets, c'est à dire les blocs d'informations qui transitent sur votre réseau, de l'émetteur vers le bon destinataire. Il permet à la fois de conditionner le routage de l'information au sein de votre réseau mais aussi vers ou depuis l'exterieur. Globalement, il fait communiquer les appareils entre eux et avec internet.
Vous avez tous un routeur chez vous, c'est la box de votre FAI (Fournisseur d'Accès à Internet).
Plus généralement, un routeur est composé :
- d'un port WAN (Wide Area Network) recevant les informations depuis l'internet (ou un réseau de hiérarchie supérieure). Par exemple un port recevant la fibre optique de votre opérateur, ou un port SFP+/RJ45 pour un routeur tiers.
- d'un switch, c'est à dire d'un hub composé de plusieurs ports LAN (Local Area Network) permettant de connecter plusieurs lignes et appareils à votre routeur. Ils peuvent etre RJ45 ou SFP/SFP+.
- parfois d'un emetteur/recepteur WiFi
Le routeur peut posséder des capacité de firewall, c'est à dire de limiter le traffic d'appareils en particulier, et de NAT (Network Adress Translation), c'est à dire de redirection de port. Il possède aussi généralement un DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), servant à attribuer dynamiquement des adresses IP à votre matériel branché au réseau.
Le routeur conditionne directement la vitesse de communication entre vos appareils. En effet, le port WAN conditionne le débit qu'il peut recevoir de la part de votre FAI. Si vous avez un abonnement de 5 Gb/s, il vous faudra un port WAN d'au moins 5 Gb/s. Mais il conditionne également la vitesse de communication entre vos équipements. Si vous avez des appareils qui communiquent à 5 Gb/s, il faudra que la partie switch du routeur disposent de ports 5 Gb/s. Enfin, si vous avez du matériel WiFi 7 et que vous souhaitez profiter de ces débits, il faudra également que votre routeur le supporte. Et dans le cas d'une borne Wifi tierce, n'oubliez pas que son port réseau doit disposer d'un débit au moins égale au WiFi qu'il diffuse, et le routeur également.
Débit internet, nombre d'équipements à brancher, débit WiFi, débit réseau, ce sont quatre points à regarder avec attention lorsque vous souscrivez à une offre avec une box internet ou lorsque vous achetez votre propre routeur.
::alert{type="success"} ✨ Astuce : Vous pouvez utiliser sans difficulté un routeur tiers pour votre réseau qui remplacera la gestion de votre box internet si celle-ci surpporte le mode Bridge. En France seul l'opérateur Free le permet. C'est également possible avec les opérateurs ne disposant pas de ce mode, mais avec de grandes difficultés et sans toutes les fonctionnalités qu'un routeur tiers pourrait vous apporter. ::
Les composants importants à brancher dessus sont :
- le CPU
- la RAM
- le stockage (HDD et/ou SSD)
- l'eventuel GPU dédié
Il existe plusieurs formats de carte mère grand public :
- E-ATX : les plus grosses
- ATX : le standard
- Micro-ATX : plus petit
- Mini-ITX : le plus petit
Bien sûr, selon la taille, le nombre de ports et de fonctionnalité diffère. D'autre part, les constructeurs de machines déjà assemblées peuvent aussi profiter de formats plus personnalisés.
Le Switch
Le switch ou commutateur, est un appareil qui permet de brancher plusieurs appareils au réseau. C'est littéralement un hub, qui se connecte directement au routeur ou à un autre switch, jusqu'au routeur. Il permet d'éviter de saturer toutes les prises switch du routeur, ou de délocaliser le matériel dans une autre pièce, sans tirer un cable par appareil vers le routeur. Un autre cas d'usage est de pouvoir séparer plusieurs réseaux gérés par un meme routeur.
Il en existe globalement de deux types :
- Les switch non managés, les plus courants. Ils sont plug-n-play, c'est à dire que vous les branchez et tout est réglé tout seul.
- Les switchs managés. Ils disposent d'une interface de configuration (en ligne de commande ou via une interface web), servant à affiner les règles de routages asservies au routeur. C'est très efficace pour séparer des réseaux virtuels entre vos appareils, mais généralement nécessite beaucoup de temps de configuration et sont moins pratiques à utiliser qu'un simple switch non managé.
::alert{type="warning"} :::list{type="warning"}
- Attention : Veillez à bien utiliser un switch avec des ports disposant des débits cohérents avec le matériel de votre réseau ::: ::
Les cables
Les cables sont des composants essentiels de votre réseau. Selon leur type et catégorie, ils limiteront le débit entre vos appareils et nécessitent donc d'etre dimensionnés de manière cohérente avec votre réseau. Ils doivent être compatibles avec les ports de vos apapreils. Pour rappel, voici les normes de ports les plus utilisées:
- RJ45 Gigabit ethernet 10/100/1000 : le format standard de prise RJ45 permettant de dialoguer à des débit allant de 10Mbps (soit 0,125Mo/s) à 1000Mbps (soit 125Mo/s)
- RJ45 2.5G : Même prise, pouvant dialoguer jusqu'à 2,5Gpbs soit 2 500Mbps (donc 312,5Mo/s)
- RJ45 5G : Même prise, pouvant dialoguer jusqu'à 5Gpbs (donc 625Mo/s)
- RJ45 10G Base T : Même prise pouvant dialoguer jusqu'à 10Gb/s (soit 1,25Go/s)
- SFP 1G : Prise SFP, généralement utilisée pour la fibre optique, pouvant dialoguer jusqu'à 1Gpbs
- SFP+ 10G : Prise SFP amélioriée, aussi utilisée pour la fibre optique, pouvant dialoguer jusqu'à 10Gb/s.
Les cables Ethernet
Ces cables en cuivre disposent généralement d'une prise dite RJ45. C'est la prise la plus standard du matériel réseau, que vous retrouvez sur vos routeurs et vos switch.
Ils sont définis en plusieurs catégorie, définissant le débit maximal selon la distance :
| Débit | Type de câble | Distance max |
|---|---|---|
| 10 Gb/s | CAT 6A | 100 m |
| CAT 6 | 55 m | |
| CAT 5e | 30 m | |
| 5 Gb/s | CAT 6 | 100 m |
| CAT 5e | 30 m | |
| 2.5 Gb/s | CAT 5e | 100 m |
| 1 Gb/s | CAT 5e | 100 m |
| 100 Mbs | CAT 5 | 100 m |
Certains de ces cables sont plats, ronds, blindés (à relier à la terre), etc. Choisissez en fonction de votre installation. ce qu'il faut comprendre, c'est que pour relier un appareil qui dispose d'une prise RJ45 ethernet 2.5 Gb/s sur un routeur 2.5G b/s, il faut au moins un cable CAT 5e.
En revanche, si votre appareil est limité à 100 Mb/s, vous n'avez besoin que d'un cable CAT 5.
Aujourd'hui, dans les nouvelles construction, la norme est d'installer des cables CAT 6A dans les murs. Ainsi, les prises murales sont prêtes à accepter du 10 Gb/s sur 100 m
Les cables optiques
Très fins mais très fragile, on commence à les voir de plus en plus dans les installations chez soi. A commencer par le cable opérateur qui est relié entre votre prise fibre et votre box/routeur. Ils ont l'avantage de prendre peu de place, de ne rien consommer comparé à un cable en cuivre qui subit des déperdition d'energie liée à la chauffe, de n'emettre aucun rayonnement (pas besoin de blindage, pas de perturbation du signal) et d'accepter des débits très élevés sur de longue distance.
Pour du réseau local, il faut comprendre qu'il existe plusieurs types de cables fibres, conditionnant le débit selon la distance, et conditionnant le type de transceiver à utiliser. En effet, les cables fibres se branchent sur les ports SFP+ de vos appareils, via un petit objet qui traduit le signal lumineux en information électrique, et qui, dans le sens inverse, traduit les informations électrique en signal lumineux.
Globalement, pour du réseau local, on évitera de choisir autre chose qu'un cable multimode OM3 avec prise LC, avec un transceiver LC SFP+ 10G. Cela permet de relier des appareils en 10 Gb/s et est compatible avec la plupart des appareils disposant d'un port SFP+.
::alert{type="warning"} :::list{type="warning"}
- Attention : Veillez à bien utiliser des
transceivercompatibles avec vos materiels (routeur, switch ou appareil). Il n'existe pas encore de standard absolu, les constructeurs précisent généralement les marques compatibles. ::: ::
Les cables DAC
Ce sont des cables en cuivre fichés dans des transceiver. Ils permettent à deux ports SFP/SFP+ de dialoguer, à courte distance, sans utiliser une fibre plus fragile ou d'adapteteur RJ45. Cependant, ils demandent plus d'énergie, la deperdition dans le cuivre etant non négligeable.
Les transceiver SFP+
Il permettent de connecter différents typle de cable à vos ports SFP/SFP+. Il en existe pour fibre optique, pour DAC et pour RJ45.
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- Un transceiver RJ45 consommera beaucoup d'energie due à la deperdition naturelle dans le cuivre, et donc génerera beaucoup de chaleur. Il existe des transceiver basse consommation, consommant moins de 2W. De manière peu intuitive, ils sont généralement indiqués pour des cables plus long (80m au lieu de 30m). Ils sont conseillés plutot que ceux indiqués pour les cables plus court car ces derniers dégagent plus de chaleur et demandent plus d'energie, ce qui peut poser des problemes de compatibilité avec votre matériel, et dégrader votre réseau, voir le couper. ::: ::